Question

13．如图是元素周期表的一部分

（1）元素⑩原子结构示意图为．
（2）元素 ③④⑤的电负性由大到小的顺序为F＞O＞N（填化学用语，下同），其简单离子半径由大到小的顺序为N^3-＞O^2-＞F^-．⑤与⑧气态氢化物中稳定性较强的是HF．
（3）某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素⑦与元素②的单质及其化合物有相似的性质．写出元素②的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式2OH^-+BeO=BeO₂^2-+H₂O
（4）根据下列五种元素的第一至第四电离能数据（单位：KJ•mol^-1），回答下面各题：

元素代号	I1	I2	I3	I4
Q	2080	4000	6100	9400
R	500	4600	6900	9500
S	740	1500	7700	10500
T	580	1800	2700	11600
U	420	3100	4400	5900

①在周期表中，最可能处于同一主族的是R和U．（填元素代号）
②T元素最可能是p（填“s”、“p”、“d”、“ds”等）区元素；若T为第二周期元素，Z是第三周期元素中原子半径最小的主族元素，则T、Z形成的化合物分子键角为120°．
（5）金刚砂（SiC）的结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，则金刚砂的晶胞中含有4个硅原子，4个碳原子，其中硅原子的杂化方式为sp³．

Answer 1

分析 由元素在周期表中位置，可知①为C、②为Be、③为N、④为O、⑤为F、⑥为Na、⑦为Al、⑧为Cl、⑨为Ti、⑩为Fe；
（1）Fe的原子序数为26；
（2）非金属性越强，电负性越大；具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小；非金属性越强，对应氢化物越稳定；
（3）元素②的最高价氧化物与NaOH溶液反应，类似氧化铝与NaOH的反应；
（4）Q的电离能较大，且其第一电离能较大，应该为稀有气体元素；
R第一电离能远远小于第二电离能，则R元素原子最外层电子数为1，属于第IA族元素；
S第二电离能远远小于第三电离能，则S元素原子最外层电子数是2，属于第IIA族元素；
T元素第三电离能远远小于第四电离能，则T元素原子最外层电子数是3，属于第IIIA族元素；
U元素第一电离能远远小于第二电离能，则U元素原子最外层电子数是1，属于第IA族元素，
R第一电离能大于U，则原子序数R小于U；
（5）结合均摊法及电子对互斥模型来解答．

解答 解：（1）Fe原子结构示意图为，故答案为：；
（2）元素 ③④⑤的电负性由大到小的顺序为F＞O＞N，其简单离子半径由大到小的顺序为N^3-＞O^2-＞F^-．⑤与⑧气态氢化物中稳定性较强的是HF，
故答案为：F＞O＞N；N^3-＞O^2-＞F^-；HF；
（3）元素②的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为2OH^-+BeO=BeO₂^2-+H₂O，故答案为：2OH^-+BeO=BeO₂^2-+H₂O；
（4）①若以上五种元素为前四周期元素，R和U属于第IA族元素，R第一电离能大于U，则原子序数R小于U，则R为Na，故答案为：R 和U；
②若五种元素为主族元素，T属于第IIIA族元素，则T为p区元素，若T为第三周期元素，T为Al元素，E是第三周期元素中原子半径最小的元素，则为Cl元素，T、E形成化合物为AlCl₃，AlCl₃中Al原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以其空间构型为平面三角形，键角为 120°，
故答案为：p； 120°；
（5）金刚砂（SiC）的结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，则金刚砂的晶胞中含有硅原子个数=4+8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，金刚砂中碳原子和硅原子个数之比为1：1，所以该晶胞中碳原子个数是4，每个硅原子连接4个C-Si键，所以硅原子的杂化方式为sp³，
故答案为：4；4；sp³．

点评 本题考查位置、结构与性质，为高频考点，把握元素的位置、性质、元素周期律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意（5）中计算为解答的难点，题目难度不大．